农业土壤重金属污染现状及防治对策

随着工业化的发展，重金属污染日益成为我国农业土壤污染的一大来源。重金属污染降低了土壤中有益菌含量，使土壤自净能力减弱，每年因重金属污染而导致粮食产量减少就达数十亿吨。

1 我国农业土壤重金属污染现状

1.1 农业土壤重金属污染现状

目前，我国农业土壤重金属污染的总体特征是污染的程度逐步加剧，污染的面积逐年扩大，污染源呈现多元化发展趋势。截至 2011 年底，我国受 Cd、As、Cr、Pb 等重金属污染的耕地面积近 2000 万 hm2，约占耕地总面积 1/5。每年被重金属污染的粮食逾 1 200 万 t。重金属污染物在农业土壤中移动性差，滞留时间长，不易被土壤的微生物降解，农业土壤是人类活动影响最强烈的一类土壤，其环境状况直接与人们健康息息相关，农业土壤重金属污染防控和治理刻不容缓。

1.2 农业土壤重金属污染来源

从重金属污染的传播途径来看，我国农业土壤污染的来源主要有 3 个渠道，分别是大气沉降、污水灌溉、固体废弃物。大气沉降主要是指在人类活动中产生的各种重金属粉尘进入大气之后，经过自然沉降或雨水进入土壤中，突出表现在煤矿、道路附近的土壤重金属污染高于内地，城市郊区的土壤重金属污染明显高于农村。近年来，随着工业化进程的加快，许多工矿企业的污水未经分流处理便和生活污水一道排放，造成农业土壤被大量污染。

1.3 4 种常见的农业土壤重金属污染物

(1)汞(Hg)。汞一旦进入农业土壤后，很容易生成汞化合物，汞以及汞的化合物便会破坏土壤中的微生物活力，阻碍农作物根系生长，降低土壤肥力。在人类活动中产生的汞污染，以塑料、电子、电池、氯碱等工业排放的废水中含量较大。人体摄入汞的方式主要是从环境中食用粮食、蔬菜、鱼肉和饮水[2]。人体含汞量为 13 mg，如果人体汞的含量达到130~150 mg 时便会造成死亡。

(2)镉(Cd)。镉是一种毒性很强的重金属，土壤受到镉金属污染影响土壤微生物的繁殖和酶的活性，达到一定量时便会使土壤生化过程减速。使植物矮化、褪绿，造成减产甚至死亡。长期食用镉污染食品，会损坏人的肾小管功能，容易患软骨症和自发性骨折。造成农业土壤镉污染的污染源主要有冶炼、燃料、电镀等工业废水，使用含镉量较高的农药、化肥。

(3)铬(Cr)。电镀板、制革以及纺织厂产生的废水含有大量的铬，如果未经处理随意排放很容易对土壤产生铬污染，而且极易被植物吸收蓄积，不易降解。三价铬和六价铬对人体损害很大，其中三价铬有致畸致残作用，六价铬比三价铬毒性强百倍，对物质有很强的致突变作用，对人有诱发鼻咽癌和肺癌的危险。我国每年新排放铬渣约 60 万 t，历年累计堆存铬渣近600 万 t。

(4)铅(Pb)。一些铜矿厂、油漆厂附近以及公路两旁的农业土壤中铅的含量较高，铅对人体骨髓造血系统、神经系统危害较大，而且在人体内积累到一定量后便会造成人的肾脏疾病，损害智力。长期食用被铅污染的农产品还会有很强的致畸、致癌、致突变的危险。据统计，我国约有 1.3 万 hm2的耕地受到铅等重金属污染，致使粮食减产量达 1 000 万 t。

2 农业土壤重金属污染防治对策

2.1 生态防治

近年来，农业生态防治重金属污染日益受到人们的青睐，其原理是通过控制土壤的氧化还原条件，控制农业土壤中的水分状况及氧化还原电位，通过打造相对较稳定的水淹期，以大大减少重金属进入植物体内的含量，进而预防和减少重金属被农作物吸收。此外，在重金属污染严重的地区，可改变作物品种，如种植一些经济林木或观赏花卉等。

2.2 化学防治

大力推广使用高效低残留农药，通过添加抑制剂、硅酸盐等办法作为处理重金属污染的常用改良剂，以此降低重金属污染物在土壤和农作物之间的迁移能力。在日常生产生活中，利用一些对人体没有危害或有益的金属元素的拮抗作用，能减少土壤中重金属的有效态。因此，在轻污染土壤中，可以施用少量有重金属拮抗性的金属元素，对防止土壤重金属污染可起到很好的防治功能。在硝态氮蓄积过多的土壤中，可以配施脲酶抑制剂、硝化抑制剂消解亚硝酸盐。

2.3 物理防治

物理防治农业土壤重金属污染具有成本低、见效快等特点，通常有换土、排土、翻土、去表土等措施。对污染严重的土壤，可采用换客土、去表土等方法。而对污染较轻的土壤，一般多采用翻土方法，其动土比少，又可使表土中的重金属含量降低。物理防治土壤污染改良较为彻底，但适合面积较小的地块，对于大面积污染的土壤改良使用成本较高。

2.4 生物防治

生物防治土壤重金属污染的原理是利用植物所具有的 吸收功能，来降低土壤中重金属污染物的含量。例如通过对土壤定期喷洒清洗剂，使土壤表面附着的重金属解吸入土壤溶液中，再随清洗液流入预定的水体中与微生物作用，从而达到降低或去除土壤中重金属的效果。生物防治土壤重金属的办法具有效果好、投资少、费用低、易于管理操作等优点，日益受到人们的青睐。